2.1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
- Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
- Mỗi ánh sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định.
2.2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
a. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
- Ánh sáng từ bóng đèn Đ → trên M trông thấy một hệ vân có nhiều màu.
- Đặt kính màu K (đỏ…) → trên M chỉ có một màu đỏ và có dạng những vạch sáng đỏ và tối xen kẽ, song song và cách đều nhau.
- Giải thích:
+ Hai sóng kết hợp phát đi từ \(F_1\) , \(F_2\) gặp nhau trên M đã giao thoa với nhau:
+ Hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau → vân sáng.
+ Hai sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau → vân tối.
b. Vị trí vân sáng
- Với a = \(S_1S_2\); D khoảng cách từ mặt phẳng chứa \(S_1S_2\) → Màu \(d_1d_2\) là khoảng cách từ M đến \(S_1S_2\)
- Gọi \(\lambda\): là bước sóng của ánh sáng đơn sắc.
\(\Rightarrow d_2-d_1=\frac{a.x}{D}\)
- Vị trí vân sáng (cực đại): \(d_2-d_1=k.\lambda\)
\(\Rightarrow \frac{a.x_s}{D}=k.\lambda \Rightarrow x_s=k.\frac{\lambda .D}{a}, k=0,\pm 1,\pm 2\)
- Vị trí các vân tối (cực tiểu): \(d_2-d_1= (k'+\frac{1}{2}).\lambda\)
\(\Rightarrow \frac{a.x_t}{D}=(k'+\frac{1}{2})\lambda \Rightarrow x_t=(k'+\frac{1}{2} ).\frac{\lambda .D}{a}, k'\in Z\)
c. Khoảng vân
- Định nghĩa: Khoảng vân i là khỏang cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp nhau.
- Công thức tính khoảng vân: \(i=\frac{\lambda .D}{a}\)
- Tại O là vân sáng bậc 0 của mọi bức xạ: vân chính giữa hay vân trung tâm, hay vân số 0.
d. Ứng dụng:
- Đo bước sóng ánh sáng.
- Nếu biết i, a, D sẽ suy ra được : Từ \(i=\frac{\lambda .D}{a}\Rightarrow \lambda =\frac{a.i}{D}\)
2.3. Bước sóng và màu sắc
- Mỗi bức xạ đơn sắc ứng với một bước sóng trong chân không xác định.
- Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có: λ = (380→ 760) nm.
- Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞.